エクサスケールコンピューティング

2008年、米国エネルギー省傘下の2つの政府機関、科学局と国家核安全保障局が、エクサスケールスーパーコンピュータの開発のために先端アーキテクチャ研究所に資金を提供しました。サンディア国立研究所とオークリッジ国立研究所もエクサスケール設計で協力することになりました。^{[ 26 ]}この技術は、基礎研究、工学、地球科学、生物学、材料科学、エネルギー問題、国家安全保障など、さまざまな計算集約型研究分野に応用されることが期待されていました。 ^{[ 27 ]}

2012年1月、インテルは2018年までにエクサスケール技術を開発するという約束を果たすため、QLogicからInfiniBand製品ラインを1億2500万米ドルで買収した。 ^{[ 28 ]}

2012年までに、米国はエクサスケールコンピューティングの開発に1億2600万ドルを割り当てた。^{[ 29 ]}

2013年2月、^{[ 30 ]}情報機関先端研究計画活動（IARPA）は、超伝導ロジックに基づいてエクサスケール速度で動作する新世代の超伝導スーパーコンピュータを構想する極低温コンピュータ複雑性（C3）プログラムを開始しました。2014年12月には、C3プログラムの技術開発のため、IBM、Raytheon BBN Technologies、Northrop Grummanとの複数年契約を発表しました。^{[ 31 ]}

2015年7月29日、バラク・オバマは、エクサスケールシステムの開発を加速し、ポスト半導体コンピューティングの研究に資金を提供するよう求める国家戦略コンピューティングイニシアチブを創設する大統領令に署名した。 ^{[ 32 ]}エクサスケールコンピューティングプロジェクト（ECP）は、2021年までにエクサスケールコンピュータを構築することを目指している。^{[ 33 ]}

2019年3月18日、米国エネルギー省とインテルは、最初のエクサフロップス級スーパーコンピュータが2022年末までにアルゴンヌ国立研究所で稼働すると発表した。オーロラと名付けられたこのコンピュータは、インテルとクレイ（現ヒューレット・パッカード・エンタープライズ）によってアルゴンヌに納入され、将来のXeonスケーラブルCPUとともにインテルXe GPGPUを使用し、費用は6億ドルと見込まれている。^{[ 34 ] [ 35 ]}

2019年5月7日、米国エネルギー省は、オークリッジ国立研究所にスーパーコンピュータ「フロンティア」を構築するため、クレイ社（現ヒューレット・パッカード・エンタープライズ）と契約を結んだと発表した。フロンティアは2022年に完全稼働する予定であり^{[ 36 ]}、1.5エクサフロップスを超える性能で、当時世界で最も強力なコンピュータとなるはずだった^{[ 37 ] 。}

2020年3月4日、米国エネルギー省は、ローレンス・リバモア国立研究所（LLNL）に設置されるスーパーコンピュータ「 El Capitan」を6億ドルで構築するため、ヒューレット・パッカード・エンタープライズとAMDとの契約を発表した。主に（ただし排他的ではない）核兵器のモデリングに使用されると予想されている。El Capitanは、DOEとLLNLがCrayからスーパーコンピュータ「Shasta」を購入したことを明らかにした2019年8月に初めて発表された。El Capitanは2023年初頭に稼働し、2エクサフロップスの性能を持つ予定である。人工知能タスクを高速化するために、EPYC Zen 4 CPUあたり4つのRadeon Instinct GPUを備えたAMDのCPUとGPUを使用する。El Capitanは、約40MWの電力を消費すると予想されている。^{[ 38 ] [ 39 ]}

2022年5月、米国は初のエクサスケール・スーパーコンピュータ「フロンティア」を保有するようになった。2024年6月には、アルゴンヌ国立研究所の「オーロラ」が国内2番目のエクサスケール・コンピュータとなり、その5か月後には「エル・キャピタン」が稼働を開始した。

日本では、2013年に理化学研究所計算科学研究センターが、30メガワット未満の消費電力で2020年に稼働予定のエクサスケールシステムの計画を開始した。^{[ 40 ]} 2014年、富士通は理化学研究所からKコンピュータの後継となる次世代スーパーコンピュータの開発契約を獲得した。後継機は富岳と呼ばれ、少なくとも1エクサフロップスの性能を持ち、2021年に完全稼働することを目指している。2015年、富士通は国際スーパーコンピューティング会議で、このスーパーコンピュータはARM Limitedと共同設計した拡張機能を備えたARMv8アーキテクチャを実装したプロセッサを使用することを発表した。^{[ 41 ]} 2020年6月に部分的に運用が開始され^{[ 25 ]}、HPL-AIベンチマークで1.42エクサFLOPS（fp16、fp64精度）を達成し、史上初めて1エクサFLOPSを達成したスーパーコンピュータとなった。^{[ 42 ]}日本の最高峰である富士山にちなんで名付けられた富岳は、2020年11月17日に発表されたスーパーコンピュータ計算速度ランキングTop500で1位を維持し、毎秒442京回の計算、すなわち0.442エクサFLOPSの計算速度を達成した。^{[ 43 ]}

2026年6月現在、中国は世界最速のスーパーコンピュータを保有している。次世代高性能コンピュータの国家計画と国防科学技術大学（NUDT）計算機学部長によると、中国は第13次五カ年計画期間（2016～2020年）中にエクサスケールコンピュータを開発し、2020年後半に運用を開始する予定だった。^{[ 44 ]}天津浜海新区政府、NUDT、天津国家スーパーコンピューティングセンターがこのプロジェクトに取り組んでいる。天河1号と天河2号に続き、エクサスケールの後継機は天河3号と命名される予定である。2023年現在、中国は2台のエクサスケールコンピュータ、天河3号（興義）^{[ 45 ]}とSunway OceanLightを運用しており、3台目が建設中であると報告されている。どちらもTop500には入っていない。^{[ 46 ] [ 47 ]}

ヨーロッパにおけるスーパーコンピューティングも参照のこと

2011 年、エクサスケール コンピューティングの技術とソフトウェアの開発を目的としたいくつかのプロジェクトが欧州連合で開始されました。CRESTA プロジェクト (Collaborative Research into Exascale Systemware, Tools and Applications) ^{[ 48 ]} 、 DEEP プロジェクト (Dynamical ExaScale Entry Platform) ^{[ 49 ]} 、および Mont-Blanc プロジェクト^{[ 50 ]}です。エクサスケール移行に基づく主要な欧州プロジェクトは、MaX (Materials at the Exascale) プロジェクトです^{[ 51 ]} 。エネルギー指向の卓越センター (EoCoE) は、エクサスケール技術を活用して、カーボンフリー エネルギーの研究とアプリケーションを支援しています^{[ 52 ] 。}

2015年、マンチェスター大学とチェシャーにあるSTFCデアズベリー研究所との間の主要な研究プロジェクトであるスケーラブルでエネルギー効率が高く、回復力があり、透過的なソフトウェア適応（SERT）プロジェクトは、英国の工学・物理科学研究会議から約100万ポンドの助成金を受けました。SERTプロジェクトは2015年3月に開始される予定でした。このプロジェクトは、EPSRCのSoftware for the Future IIプログラムの下で資金提供を受け、数値解析グループ（NAG）、クラスタービジョン、科学技術施設協議会（STFC）と提携します。^{[ 53 ]}

2018 年 9 月 28 日、欧州高性能コンピューティング共同事業体(EuroHPC JU) が EU によって正式に設立されました。EuroHPC JU は、2022 年または 2023 年までにエクサスケール スーパーコンピュータを構築することを目指しています。EuroHPC JU は、約 10 億ユーロの予算で公的メンバーによって共同で資金提供されます。EU の資金拠出額は 4 億 8600 万ユーロです。^{[ 54 ] [ 55 ]} 2025 年、ユーリッヒ研究センターがホストするスーパーコンピュータJUPITERが完成し、^{[ 56 ]}米国以外で TOP500 リストに初めてエクサスケール スーパーコンピュータが掲載されました。2 番目のエクサスケール スーパーコンピュータ、Alice Recoque は 2023 年に発表されました。このスーパーコンピューターはGENCIによってホストされ、フランスのブリュイエール ル シャテルにあるCEAサイト内のトレ グラン センター ド カリカルに設置されます。^{[ 57 ]}

2023年3月、英国政府はエクサスケールコンピュータの開発に9億ポンドを投資すると発表した。^{[ 58 ]}このプロジェクトは2024年8月に中止された。^{[ 59 ]}

2017年6月、台湾の国家高性能計算センターは、現在日本で最速かつ最も強力なAIベースのスーパーコンピュータを構築している日本の富士通株式会社からの完全な技術移転に基づいて新しい中間スーパーコンピュータの構築に資金を提供することにより、台湾初のエクサスケールスーパーコンピュータの設計と構築に向けた取り組みを開始しました。^{[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ]} さらに、台湾ではエクサスケールスーパーコンピューティング技術の急速な発展に焦点を当てた他の多くの独立した取り組みが行われており、例えば、最近台湾全体で最大かつ最速のスーパーコンピュータを設計および構築したFoxconn Corporationなどがあります。この新しいFoxconnスーパーコンピュータは、最先端のエクサスケールスーパーコンピュータの設計と構築に向けた研究開発の足がかりとなるように設計されています。^{[ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ]}

2012年、インド政府は第12次5カ年計画期間（2012～2017年）中にスーパーコンピューティング研究に25億米ドルを投じることを提案した。このプロジェクトはバンガロールのインド科学研究所（IISc）が担当することになっていた。^{[ 69 ]}さらに、インドはエクサフロップス級の処理能力を持つスーパーコンピュータを開発する計画であることが後に明らかになった。 ^{[ 70 ]}これは承認後5年以内にC-DACによって開発される予定である。 ^{[ 71 ]}これらのスーパーコンピュータは、インド国内でC-DACが独自開発したマイクロプロセッサを使用する予定である。^{[ 72 ]} 2023年、CDACのプレゼンテーションで、Param Shankhという名称の独自開発エクサスケールスーパーコンピュータを保有する計画が発表された。Param Shankhは、AUM（ॐ）という愛称で呼ばれる、96コアのARMアーキテクチャベースの独自開発プロセッサを搭載する予定である。^{[ 73 ]}